大豆对豆卷叶螟抗性的QTL定位

豆卷叶螟是南京地区的主要食叶性害虫。以抗性亲本溧水中子黄豆和感性亲本南农493—1杂交组合正交F2群体为材料，在田间自然虫源条件下F2单株叶片损失率为抗性指标，利用已构建的SSR分子标记图谱和Windows QTL Cartographer V2．5软件包的复合区间作图法和多区间作图法，定位大豆对豆卷叶螟抗性的QTL。结果表明：利用复合区间作图法检测到位于D1b和K连锁群上的2个QTL；利用多区间作图法则检测到位于A2、D1b、K和N连锁群上的4个QTL和6个互作QTL；其中有两个共同的QTL，至少解释表型变异的19．2％。这些结果为抗性性状的遗传剖析和标记辅助育种提供理论依据。     

多环境条件下大豆蛋白质含量稳定性Q TL分析

为定位大豆蛋白质含量稳定性QTL,从而为培育高蛋白大豆品种提供依据,本研究利用源自美国大豆Charleston和中国品种东农594杂交获得的147个株系组成的重组自交系群体,利用三种生态环境下三年数据估算的Shukla稳定性方差对大豆蛋白含量进行了遗传和QTL分析。结果表明,利用复合区间作图法（CIM）检测大豆蛋白稳定性QTL得到2个QTL,分别为qPRO1-1和qPRO17-1,位于连锁群A1和L上,贡献率分别为4．70％和5．73％,共解释10．43％的表型变异。利用混合区间作图法（MIM）检测到2对上位性QTL,互作染色体为A1×G和A1×A2,上位效应分别为0．19＊＊和-0．22,贡献率为12．82％和17．42％,共解释30．24％表型变异。本实验分析多个环境下的数据,考虑到了QTL与环境的互作效应,在三种环境条件下分析QTL,检测到了在不同环境下可以稳定出现的QTL位点。控制大豆蛋白含量的QTL位点,都表现出明显的上位性效应和GE互作效应。其中稳定性较好的QTL和公共图谱上定位的调控大豆蛋白质含量的QTL prot 1-7、cq oil003、oil8-1、prot 17-5、prot 2-1及prot 12-1等在区间上一致。     

大豆异地衍生重组自交系群体产量相关性状的QTL定位

大豆产量相关性状大多为数量性状,受环境影响较大,因此研究大豆产量相关性状的遗传及其与自然环境的关系在大豆育种中具有重要意义.以Peking×7605组合分别在济南和南京衍生的重组自交系（RIL）群体JN（RN）P7和NJ（RN）P7为材料,用146对亲本间表现多态性的SSR引物在两个群体中进行扩增,并构建遗传图谱,对大豆株高、主茎分枝数、主茎节数、单株荚数和百粒重五个产量相关性状进行考察并进行QTL分析.JN（RN）P7群体两年共检测到控制五个性状的25个QTL,NJ（RN）P7群体中共定位44个相关QTL.在JN（RN）P7群体的标记BSC和标记satt372附近两年重复检测到两个相近的QTL,NJ（RN）P7群体中两年重复检测到位于相同位置或同一置信区间的QTL共有7个.大部分QTL定位于两个RIL群体的相同连锁群上,但位置不同,并且两个群体中能够稳定表达的QTL不同.两群体中共得到了69个QTL,大多数与前人报道相符合;而由同一杂交组合在不同生态环境下衍生的两个RIL群体的QTL定位结果有所差异.     

烟草株高和叶数性状QTL定位及候选基因预测

为明确烟草株高和叶数性状的遗传规律,发掘控制相关性状的主效位点,以台烟8号（TT8）为母本（P1）,NC82为父本（P2）,配置杂交组合,以TT8为轮回亲本回交,构建了包含200个单株的BC1F1群体。在此基础上,分别在四川、山东两个环境点种植群体材料,获得株高和叶数表型,进而利用高密度遗传图谱对株高和叶数性状进行QTL定位分析。结果表明,在两个环境条件下共定位到4个与株高和叶数相关的主效QTL,每个QTL均可以解释相应性状10%~20%的表型变异。两个环境点定位到2个叶数性状QTL,均位于23号连锁群上,非等位;定位到3个株高性状主效QTL,四川点1个位于23号连锁群上,山东点2个分别位于21号和23号连锁群上,其中山东点23号连锁群上的主效位点与控制叶数的主效QTL遗传位置一致。相关结果为进一步克隆控制株高和叶数性状的主效基因及烟草重要农艺性状分子改良奠定了基础。     

多环境下大豆单株荚数性状的QTL分析

利用Charleston×东农594重组自交系构建的SSR遗传图谱,采用WinQTLCart2.5软件的CIM和MIM分析方法对2006年-2010年连续5年的大豆荚数的数据进行QTL定位,在11个连锁群上共定位了43个QTLs。检测到15个控制一粒荚数的QTLs,分别位于A1、A2、C2、D1a、D1b和N连锁群;检测了10个控制二粒荚数的QTLs,分别位于A1、B1、D1a、I、J和N连锁群上;检测了10个控制三粒荚数的QTLs,分别位于A1、B1、C2、D1a、D1b和I连锁群;检测到8个四粒荚数的QTLs,分别位于A1、D1a、E和H连锁群。在2007年和2009年检测到3个QTLs位点,Qspntws-J-2、Qspntws-N-1、Qspnfs-D1a-2均为多年稳定遗传的QTL位点;分别在A1、D1a、D1b连锁群上各检测到一个QTL位点,同时控制多个性状。     

利用BC2群体定位大豆蛋白质含量QTL

进行大豆蛋白质含量相关的QTL定位可为分子标记辅助选择（MAS）育种和基因挖掘提供依据。本研究选用综合性状优良、蛋白质含量高的中黄13作轮回亲本,低蛋白质含量的东山69作供体亲本,构建了BC2F2、BC2F3回交导入系群体,采用SSR分子标记技术,获得含86个SSR标记、覆盖1 400.1cM、由19个连锁群组成的遗传连锁图谱a,利用完备区间作图法（ICIM）,对BC2F2、BC2F3分离群体的蛋白质含量进行QTL分析。结果表明：在BC2F2家系中检测到3个蛋白质含量相关QTL,分布于A1、C1和J连锁群,表型贡献率分别为10.00%、7.07% 和9.23%;在BC2F3家系中检测到4个蛋白含量相关QTL,分布于B1、C1、I和J连锁群,表型贡献率分别为17.57%、3.46%、8.53%和11.80%。标记区间Satt396～Satt180和Sct_001～Satt654在BC2F2、BC2F3家系中被同时检测到,且Sct_001～Satt654内发现的QTL很可能是一个与蛋白质含量相关的新位点。     

烤烟生育期相关性状的初步遗传分析

为了初步掌握烤烟生育期相关性状的遗传机理,本研究利用了由开花相对稍早的品种K326和迟花品种兴烟1号杂交所得的F1植株经过组织培养和染色体加倍技术获得的双单倍体（doubled haploid, DH）群体为作图群体,以AFLP和SSR分子标记为主构建了包含23个连锁群、160个标记的烤烟遗传连锁图谱,其中包括23个AFLP标记、1个SRAP标记和136个SSR标记,图谱总长为1814.1 cM。利用复合区间作图法对烟草生育期相关性状开花时间和有效叶数进行了初步的遗传分析,结果表明,共检测到3个主效QTL位点与生育期性状相关,其中2个位点（df1和df2）与开花时间相关,分别位于第1和第11连锁群,表型变异贡献率分别为24.5%和17.3%;第3个位点与有效叶数（npl）相关,分布在第3连锁群上,表型变异贡献率为18.6%,该结果为后续利用高通量分析手段对烟草生育期性状进行精细定位奠定了基础。      

大豆生育期性状QTL定位

选用中豆31×B13杂交组合的182个F2单株构成的群体,构建了一张包含155个SSR标记的简单遗传图谱。利用构建的遗传图谱采用区间作图法对在田间自然条件下大豆的出苗至初花日数、初花至完熟日数和全生育期进行QTL定位,以研究大豆生育期性状的遗传规律。结果发现在C1连锁群上有1个QTL与出苗至初花日数有关,可解释66.40%的遗传变异;发现7个QTL与初花至完熟日数有关,分别位于A2、B2、C1、L、M 5个不同的连锁群上,可解释6.70%~18.00%的遗传变异;2个QTL与全生育期有关,均在C1连锁群上,可分别解释31.90%和36.70%的遗传变异。这些QTL的发现可以为大豆生育期QTL的发掘和利用以及分子辅助育种提供参考。     

黄淮夏大豆主要农艺性状的遗传分析

利用黄淮地区的１２个高产夏大豆品种（系），通过ＮＣⅡ交配设计，对１２个主要农艺性状的遗传进行了分析。结果表明，所有性状的加性方差大于显性方差。主茎节数，株高，每簇荚数和主茎荚数的加性成分占绝对优势，遗传力较高。分枝荚数，单株粒数和单株粒重的显性成分比例大，遗传力较低，其中单粒重趋于完全显性。主茎节数的显性成分很少，其它性状均为部分显性，建立了单株产量与产量因子之间的逐步回归方程。     

完备区间作图法定位大豆含油量QTL及标记辅助选择

以高油大豆吉农18和高蛋白大豆吉育47杂交后获得的F2及F2∶3衍生群体为材料,采用QTL Ici-Mapping v2.2完备区间作图法在F2及F3群体中共检测到7个高含油量QTL,分布于4个遗传连锁群,可解释3.60%~20.98%的遗传变异。Satt636在10份大豆材料中的标记辅助选择检测,发现其符合度最高为83.33%。     

利用高世代回交群体对大豆小粒性状的基因型分析及QTL定位

利用野生型大豆ZYD00006（供体亲本）与主栽品种绥农14（轮回亲本）所构建的高世代回交导入系,经过严格的百粒重筛选鉴定,得到43个百粒重性状明显小于轮回亲本的导入系个体。利用这套选择群体结合随机对照群体和基因型分析,通过基于遗传搭车原理的卡方分析,检测到分布于7个连锁群上的9个与大豆小粒性状相关的QTL位点,对小粒性状表现为正效应,为大豆小粒性状分子辅助育种提供有用的分子标记。     

两种方法定位5个地点大豆蛋白质含量QTL

利用CIM和MIM法,对大豆Charleston×东农594的154个重组自交系在5个不同地点进行蛋白质含量测定和QTL定位分析。共检测到25个QTL,分别位于A1、B1、C2、D1a、D1b、E、J、L和N连锁群上。用CIM法定位了20个与蛋白质含量相关的QTL,用MIM法定位了9个与蛋白质含量相关的QTL。在C2连锁群上多次定位的ProC2-4,标记区间为Sat_092-Satt460,与前人找到的QTL位点一致。     

大豆苗期耐盐性的遗传及QTL定位分析

利用亲本为科丰1号和南农1138—2的重组自交系群体NJRIKY进行大豆苗期耐盐性的遗传及QTL定位分析。以每个家系的平均存活时间为耐盐指标,采用主基因＋多基因混合遗传模型进行RIL遗传分析,结果表明,NJRIKY群体的耐盐性遗传符合F-3模型,即由3对主基因控制,没有多基因修饰,主基因遗传率是64．4％。利用CartographerV．2．5进行QTL定位,结果显示,共检测到3个耐盐QTL,它们分别位于B1、G和K三个连锁群上,分别解释8．4％、17．9％和11．3％的表型变异。     

喷施草甘膦对转基因大豆产量构成和抗性遗传的影响

为研究喷施草甘膦对转基因大豆产量构成和抗性遗传的影响,并对转基因大豆田间实际除草中草甘膦的合理施用提供数据支持,本研究选择抗草甘膦转基因大豆GTS 40-3-2,采用田间随机区组的设计方法,在大豆生长的V2期茎叶喷施一定浓度梯度的41%草甘膦异丙胺盐水剂,调查成熟期大豆的产量构成及成熟籽粒中转基因成分的相对含量,子代大豆于第二年种植,茎叶喷施相同浓度梯度草甘膦后进行抗性观测和产量统计。结果发现,1.12-12.30 kg（ai）·hm^-2的草甘膦水剂均能有效控制杂草,但喷施7.38-12.30 kg（ai）·hm^-2的草甘膦会显著抑制GTS 40-3-2及其子代大豆成熟期的单株粒数和单株产量。草甘膦喷施对GTS 40-3-2成熟籽粒中外源基因的相对含量没有显著影响,子代大豆与亲本具有相同的草甘膦抗性。表明1.23-4.92 kg（ai）·hm^-2的草甘膦可在转基因大豆生长的V2期安全使用,不会造成大豆的减产;喷施草甘膦超过7.38 kg（ai）·hm^-2,一定程度上损伤大豆的结粒水平,但籽粒质量不受影响;草甘膦喷施对转基因大豆的抗性遗传没有显著影响,大豆自交子代田间栽培时,可选择草甘膦进行杂草控制,但浓度仍需在推荐剂量范围内。     

玉米株型对套作大豆氮素积累、转运和籽粒蛋白质产量的影响

以＂玉/豆＂套作模式为背景,三个不同株型的玉米和三个不同熟期的大豆材料,采用两因素裂区设计,研究了大豆地上部氮素积累和转运,以及籽粒蛋白质含量的差异。结果表明,各大豆品种中,以晚熟大豆在不同时期、不同器官的氮素积累量为最高,分别高出中、早熟品种121.09%和165.33%,其氮素积累速率、有效荚数、籽粒产量和蛋白质含量平均分别为3.78kg/hm2.d、60.27荚、3 840.22kg/hm2和48.71%,均显著高于中、早熟品种;大豆地上部氮素积累总量、积累速率、转运量和单株有效荚数均随着玉米株型的变化（从紧凑型到平展型）而减少,紧凑型玉米下的大豆籽粒产量和蛋白质产量分别为2 609.10kg/hm2和1 203.83kg/hm2,显著高于其他玉米株型处理;交互作用分析表明,玉米株型与大豆熟性在单株荚数、单荚粒数、籽粒产量和蛋白质产量上互作显著;相关性分析表明蛋白质产量与籽粒产量极显著相关。因此,选择紧凑型玉米与晚熟大豆品种搭配有利于提高套作大豆的产量,从而提高籽粒蛋白质产量。     

向日葵体细胞胚的QTL分析及标记辅助选择

为了定位向日葵体细胞胚基因和筛选相关标记用于辅助育种,以31个重组自交系为材料,利用下胚轴表皮细胞诱导体细胞胚,获得了与体细胞胚发生率相关的,位于第5、10、13连锁群上的3个QTL位点,可分别解释表型变异的14.61％、10.04％和14.07％.同时,获得了与每块胚数相关的9个QTL位点,分别位于第2、8、10、11、12和19连锁群上,可解释表型变异的6.64％～16.96％,其中4个QTL位点位于第10连锁群上且位置相邻（在34.57 ～ 47.1OcM之间）,可解释表型变异的40.39％.为了验证所获结果,在31个重组自交系中,筛选出2个体细胞胚发生率高的株系和1个低的株系杂交,构建了2个F2分离群体.利用AFLP和SSR标记对F2群体进行扫描,在与体细胞胚发生率相关的第5、10、13条连锁群上分别增加了24、6和18个新标记,标间距从6.80 ～11.40cM缩短到5.10～5.60cM.通过对F2群体与亲本基因型进行QTL区域的对比分析,预选出7个体细胞胚发生率高和7个低的株系,利用F3家系诱导体细胞胚进行验证.结果表明,预选结果与实际获得的结果完全一致,控制向日葵每块胚数的基因主要位于第10连锁群上,控制体细胞胚发生率的基因主要位于第5、13连锁群上;4个AFLP标记（e32m50-1、e38 m49-2、e40m49-1、e32m62-10）是最靠近控制体细胞胚发生基因的标记,可以作为该性状的辅助选择标记.     

吉林省不同年代大豆品种源—库关系的变化

为了解吉林省大豆品种产量遗传改良过程中源—库关系的变化,对1923～2005年间育成的20个大豆品种的产量和源-库关系进行了研究。结果表明,大豆品种产量随着育成年代呈线性增加,82年来产量增长了113.1%,平均每年增长1.38%。产量的增加是源-库共同作用的结果,其中源—单株叶面积和叶片净光合速率82年来分别增长了27.76%和21.56%,年增长率为0.34%和0.26%;而库—单株荚数、单株粒数和单株粒重82年来分别增长了44.33%、80.1%和59.5%,平均每年增加0.54%、0.98%和0.73%;由于源库增长比例失调,使单株瘪粒荚数呈显著增加,82年来增加了314%;同时,也使单位叶面积粒数和粒重显著增加,82年来分别增长了50.86%和56.45%。本文结果说明,大豆育种工作者对大豆品种产量的遗传改良导致了源库关系的不协调变化,未来的高产大豆品种育种应注重源强度的增加,特别是单位叶面积光合能力的提高。     

野生大豆回交导入系蛋白质含量性状的QTL分析

以野生型大豆ZYD00006（供体亲本）与黑龙江省主栽品种绥农14（轮回亲本）所构建的回交导入系（1 204株）为研究材料,利用WinQTL2.5的复合区间作图法（CIM）在9个连锁群定位了16个与蛋白质含量相关的QTL（14个正效应,2个负效应）;导入系群体经过严格的蛋白质含量筛选鉴定,得到10个蛋白质含量性状明显大于轮回亲本的导入系株行。利用这10个高蛋白含量株行（选择群体）结合随机对照群体,通过基于遗传搭车原理的卡方分析,检测到分布于10个连锁群上的17个与大豆蛋白质含量相关的标记位点,对蛋白质含量表现为正效应。两种方法共同检测到7个QTL。这些材料和位点将为高蛋白含量相关基因克隆及分子辅助育种提供重要的材料基础和标记信息。